Markt für fortschrittliche Brennstoffzellen

Marktübersicht

Laut Reed Intelligence wird der globale Markt für fortschrittliche Brennstoffzellen im Prognosezeitraum mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von ungefähr 6,7 % wachsen.

Eine Brennstoffzelle ist eine elektrochemische Zelle, die mithilfe von Brennstoff durch eine elektrochemische Reaktion elektrische Energie erzeugt. Um die Reaktionen aufrechtzuerhalten, die Elektrizität erzeugen, benötigen Brennstoffzellen eine kontinuierliche Brennstoffzufuhr und ein Oxidationsmittel, normalerweise Sauerstoff. Daher können diese Zellen kontinuierlich Elektrizität erzeugen, bis die Brennstoff- und Sauerstoffzufuhr unterbrochen wird. Eine Brennstoffzelle ähnelt einer elektrochemischen Zelle und besteht aus einer Kathode, einer Anode und einem Elektrolyten. Der Elektrolyt in diesen Zellen erleichtert die Bewegung von Protonen. Sie wurden verwendet, um zahlreiche Weltraumexpeditionen anzutreiben, darunter das Apollo-Weltraumprogramm. Die Nebenprodukte, die normalerweise von diesen Zellen erzeugt werden, sind Wärme und Wasser. Die Portabilität bestimmter Brennstoffzellen erweist sich in verschiedenen militärischen Anwendungen als äußerst vorteilhaft. Elektrochemische Zellen können auch verschiedene elektronische Geräte mit Strom versorgen.

Marktdynamik

Markttreiber für fortschrittliche Brennstoffzellen

• Die steigende Nachfrage nach Brennstoffzellen in Automobilen

Es besteht eine wachsende Nachfrage nach tragbaren Geräten und Ausrüstungen, die effiziente und zuverlässige Stromquellen erfordern. Nach Covid-19 ist die Nachfrage nach Automobilen gestiegen. Die steigende Popularität von Elektro- und Hybridautos trägt zur Nachfrage nach fortschrittlichen Batterie- und Brennstoffzellenmaterialien bei. Unternehmen weltweit betreiben aktiv Forschung und Entwicklung, um die Brennstoffzellen-Fahrzeugtechnologie voranzutreiben. All diese Faktoren treiben das Marktwachstum für Brennstoffzellen voran.

Marktbeschränkungen für fortschrittliche Brennstoffzellen

• Für die Tankinfrastruktur sind hohe Anfangsinvestitionen erforderlich

Der Aufbau einer Tankinfrastruktur für Brennstoffzellenfahrzeuge erfordert erhebliche Vorabinvestitionen und laufende Ausgaben für Betrieb und Wartung. Die mit Brennstoffzellenfahrzeugen verbundenen Kosten sind recht hoch, was ein großes Hindernis für ihre breite Einführung darstellen kann. Dies gilt insbesondere dann, wenn kein einheitlicher Rechtsrahmen vorhanden ist und die finanzielle Unterstützung durch Regierungen und Regulierungsbehörden in Form von Subventionen begrenzt ist. Dies kann eine große Einschränkung für diesen Markt darstellen.

Marktchancen für fortschrittliche Brennstoffzellen

• Fortschritte in der Forschung und Entwicklung von Brennstoffzellen

Moderne Batterien und Brennstoffzellen versorgen verschiedene militärische Geräte, Fahrzeuge und unterbrechungsfreie Stromversorgungssysteme mit Strom. Sie werden auch als vielseitige und stationäre Stromversorgung eingesetzt. Energiekomponenten sind elektrochemische Geräte, die im Wesentlichen Wasserstoff und Sauerstoff kombinieren, um Strom zu erzeugen. Im Gegensatz zu Batterien können Brennstoffquellen kontinuierlich Strom erzeugen und liefern, bis sie angeschlossen werden. Darüber hinaus treibt auch das Problem der Stromknappheit in Entwicklungsländern den Markt an, da ein wachsender Bedarf an zuverlässigen und nachhaltigen Energielösungen besteht.

Umfang des Marktes

Segmentanalyse

Nach Typ segmentieren

• Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC)

Diese Geräte funktionieren effektiv bei niedrigen Temperaturen, insbesondere zwischen 50 und 100 Grad Celsius. Sie verfügen über eine bemerkenswerte Leistungsdichte und können schnell hochfahren. Sie eignen sich für tragbare und Transportanwendungen wie Autos, Busse, Laptops und Mobiltelefone.

• Alkalisch (AFC)

Diese Motoren weisen einen bemerkenswerten elektrischen Wirkungsgrad von bis zu 60 % auf. Darüber hinaus sind sie in Bezug auf die Kraftstoffoptionen vielseitig, da sie Wasserstoff, Ammoniak oder Hydrazin verwenden können. Sie reagieren jedoch empfindlich auf Kohlendioxid und benötigen daher reinen Sauerstoff als Oxidationsmittel. Diese Geräte werden hauptsächlich in Weltraumanwendungen eingesetzt, insbesondere bei Missionen wie Apollo und dem Space Shuttle.

• Phosphorsäure (PAFC)

Die Brennstoffzellen verwenden konzentrierte Phosphorsäure als Elektrolyt, die Protonen von der Anode zur Kathode transportiert. Diese Geräte funktionieren effektiv in einem moderaten Temperaturbereich von 150 bis 200 Grad Celsius und weisen eine ausgezeichnete Stabilität und Haltbarkeit auf.

• Geschmolzenes Karbonat (MCFC)

Die Brennstoffzellen verwenden eine geschmolzene Mischung aus Lithium-, Natrium- und Kaliumcarbonat als Elektrolyt. Diese Systeme können bei Temperaturen zwischen 600 und 700 Grad Celsius betrieben werden. Als Brennstoff stehen Erdgas, Biogas oder Kohlegas zur Verfügung, während Luft als Oxidationsmittel verwendet werden kann. Darüber hinaus erzeugen sie Wärme, die für die Kraft-Wärme-Kopplung oder die Dampferzeugung genutzt werden kann. Sie werden hauptsächlich zur Stromerzeugung im großen Maßstab eingesetzt, insbesondere in Versorgungsanlagen und Industrieanlagen.

Segment nach Anwendung

• Transport

Der Transportbereich macht etwa 25 % des weltweiten Energieverbrauchs aus. PEM-Brennstoffzellen werden hauptsächlich in Transportanwendungen und bestimmten stationären Anwendungen eingesetzt. Aufgrund ihrer schnellen Startzeit und ihres günstigen Leistungsgewichtsverhältnisses eignen sich PEM-Brennstoffzellen hervorragend für Personenkraftwagen wie Autos und Busse.

• Stationär

Brennstoffzellentechnologien finden in der stationären Stromerzeugung zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten. Dazu zählen die Primärstromerzeugung, die Netzstabilisierung, Notstromversorgungssysteme und Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK).

Regionale Analyse

Nordamerika (USA und Kanada)

Das Verkehrssystem in Nordamerika ist vielfältig und umfasst verschiedene Transportmittel . Mit der steigenden Zahl an Autos steigt auch die Verkehrsdichte täglich. Die zunehmende Besorgnis über die Luftverschmutzung durch den Ausstoß gefährlicher Chemikalien durch Fahrzeuge führt zu verschiedenen Gesundheitsproblemen. Darüber hinaus treibt das wachsende Bewusstsein für die schädlichen Auswirkungen der Luftverschmutzung und die zunehmenden Verkehrs- und Treibhausgasemissionen die Nachfrage nach modernen Brennstoffzellenfahrzeugen an. Dies wiederum trägt zum Marktwachstum in Nordamerika bei.

Europa (Deutschland, Großbritannien, Frankreich, Russland, Italien und der Rest von Europa)

Brennstoffzellen werden in der Automobilindustrie häufig verwendet. Viele Hersteller verlangen Brennstoffzellen von guter Qualität. Brennstoffzellen versorgen Fahrzeuge mit Strom. Die Transportbranche hat mit der erhöhten Produktion von Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugen (FCEVs) in dieser Region erhebliche Fortschritte gemacht. Daher versucht auch die Regierung, mit der fortschrittlichen Brennstoffzellenindustrie zusammenzuarbeiten, indem sie Forschung und Entwicklung betont. Brennstoffzellenfahrzeuge haben gegenüber herkömmlichen Fahrzeugen mehrere Vorteile. Dazu gehören höhere Effizienz, geringere Emissionen, größere Reichweite und Kraftstoffflexibilität. Brennstoffzellenfahrzeuge spielen eine wichtige Rolle bei der Umstellung auf emissionsfreie Transportmittel, insbesondere im Langstreckengüterverkehr. Dies kann den Marktanteil fortschrittlicher Brennstoffzellen in dieser Region erhöhen.

Asien-Pazifik (China, Japan, Südkorea, Indien, Südostasien, Rest des Asien-Pazifik-Raums)

Das Wachstum des globalen Marktes für fortschrittliche Brennstoffzellen in dieser Region kann auf mehrere Faktoren zurückgeführt werden, wie etwa das wachsende Umweltbewusstsein der Menschen, die Bemühungen der Regierung, eine Infrastruktur für wasserstoffbasierte Brennstoffzellen aufzubauen, technologische Verbesserungen und das Potenzial der Brennstoffzellentechnologie in der Zukunft. Da sich die Menschen zunehmend Sorgen über die zunehmende Verschlechterung der Umwelt und die Erschöpfung der natürlichen Ressourcen machen, werden immer mehr Technologien auf den Markt gebracht, um die Dinge umweltfreundlicher zu machen und die Umwelt zu schützen.

Südamerika, Naher Osten und Afrika

In diesen Regionen steigen die verfügbaren Einkommen und der technische Fortschritt, was zur Entstehung neuer Märkte beiträgt. Dennoch wird erwartet, dass die Region im Vergleich zu anderen Regionen langsamer wachsen wird.

Schlüsselspieler

1. Bloom Energy Corporation
2. FuelCell Energy, Inc.
3. Panasonic Corporation
4. Ballard-Energiesysteme
5. Plug Power Inc.
6. Ceres Power Holdings Plc
7. Doosan Corporation
8. Horizon Fuel Cell Technologies
9. Hydrogenics Corporation
10. AFC Energy Plc
11. SFC Energy AG
12. Nuvera Brennstoffzellen, LLC
13. Nedstack Fuel Cell Technology BV
14. Altergy-Systeme
15. Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation
16. Johnson Matthey
17. AVL
18. Elcogen
19. Umicore
20. Oorja Corporation

Jüngste Entwicklungen

27. April 2023 : Bloom Energy hat kürzlich eine Vereinbarung mit Elugie zur Bereitstellung einer kombinierten Stromkapazität von 9,75 Megawatt (MW) über den Bloom Energy Server geschlossen. Dieser Strom wird an fünf verschiedenen Standorten in Belgien erzeugt, und zwar an Gewerbe-, Industrie- und Rechenzentrumsstandorten. Dies ist Blooms erster Eintritt in den nordeuropäischen Markt. Elugie ist ein Energiedienstleistungsunternehmen, das auf dem Benelux-Markt, insbesondere in Belgien, den Niederlanden und Luxemburg, tätig ist. Das Unternehmen hat seinen Hauptsitz in Riga, Lettland, und verfügt auch über Niederlassungen in Mechelen, Belgien.